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Geniale Wissenschaftler: Die Stars der Physik

Wer ist der berühmteste Nachfolger Isaac Newtons?

Stephen Hawking, heutiger Inhaber von Newtons früherem Lehrstuhl. Hawking wurde am 8. Januar 1942 geboren, auf den Tag genau 300 Jahre nach dem Tod Galileo Galileis. Er studierte bereits mit 17 Jahren Physik und Chemie in Oxford und ging nach seiner Promotion an die Universität Cambridge, wo er seit 1973 Theoretische Physik lehrt. Sein Spezialgebiet ist die Kosmologie, die Wissenschaft, die Entwicklung und Strukturen des Weltalls beschreibt. Er verbesserte die Theorie der Entstehung des Weltalls (»Urknall«) und fand heraus, dass extrem verdichtete Materie, die beim Urknall sowie in Schwarzen Löchern auftritt, völlig unerwartete Eigenschaften hat.

Bekannt wurde Hawking durch seine populärwissenschaftlichen Werke (»Eine kurze Geschichte der Zeit«, 1988, und »Das Universum in der Nussschale«, 2001), aber auch, weil er trotz einer unheilbaren Krankheit forscht, Vorlesungen hält und in der Öffentlichkeit auftritt. Er leidet an amyotropher Lateralsklerose (ALS), welche die Bewegungsnerven angreift und mit der Zeit zur völligen Lähmung mit Herz- und Atemstillstand führt. Mit Ausnahme der Augen hat er schon jede Bewegungsmöglichkeiten verloren. Er kommuniziert über einen speziellen Computer, der seine Augenbewegung erfasst. Hawkings 2005 erschienenes Buch »Giganten des Wissens« handelt von fünf großen Physikern, die unser westliches Weltbild am meisten geprägt haben: Kopernikus, Galilei, Kepler, Newton und Einstein.

Wer war der erste Superstar der Physik?

Albert Einstein (1879–1955), der als der bedeutendste Physiker des 20. Jahrhunderts gilt. Nachdem seine Allgemeine Relativitätstheorie (veröffentlicht 1916, die Spezielle Relativitätstheorie veröffentlichte er schon 1905) bei der totalen Sonnenfinsternis von 1919 glänzend bestätigt worden war, überschlug sich die Presse fast mit ihrer Berichterstattung über die unverständliche Theorie und ihren merkwürdigen Urheber – dem das durchaus gefiel. Als Einstein dann 1921 den Nobelpreis erhielt, übrigens nicht für seine Relativitätstheorie, sondern für seine ebenfalls 1905 erschienene Deutung des Lichtelektrischen Effekts, hatte er in der Öffentlichkeit endgültig das Image des genialen, aber unverständlichen Professors.

Als entschiedener Gegner der Faschisten kehrte Einstein 1933 nicht mehr von einer USA-Reise in das nationalsozialistische Deutschland zurück. Er wurde Professor in Princeton (USA), wo er an einer allgemeinen Feldtheorie aller bekannten Kräfte arbeitete.

Der Pazifist Einstein setzte sich für das friedliche Miteinander der Menschen ein. Dennoch wies er zusammen mit anderen Physikern den US-Präsidenten 1939 auf die Möglichkeit einer Atombombe hin – was mit zu ihrer Entwicklung führte. An der Realisierung war er jedoch nicht beteiligt.

Wer gab dem Weltall seine heutige Größe?

Der US-amerikanische Astronom Edwin Powell Hubble (1889–1953). Er untersuchte 1923 am damals weltgrößten Observatorium, dem Mt. Wilson Observatory in Kalifornien, den Andromeda-Nebel und fand dort einen sog. Cepheidenstern (Kennzeichen: im festen Rhythmus schwankende Helligkeit). Daraus berechnete er die Entfernung des Andromeda-Nebels. Mit weit über eine Million Lichtjahren war sie erheblich größer, als nach damaliger Lehrmeinung der Durchmesser des ganzen Universums sein sollte.

Hubbles folgenreichste Entdeckung aber ist die, dass die Wellenlänge von Licht ins Rote verschoben wird, wenn sich der das Licht aussendende Himmelskörper mit hoher Geschwindigkeit von uns entfernt. Aus dem Ausmaß dieser »Rotverschiebung« lässt sich die Geschwindigkeit direkt errechnen. Die eigentliche Sensation ergab sich aber erst, als Hubble Entfernung und Geschwindigkeit vieler Spiralnebel ermittelt hatte: Je weiter sie von uns entfernt sind, desto schneller bewegen sie sich von uns fort. Er folgerte, dass sich das Weltall als Ganzes ausdehnt und dass es vor vielen Milliarden Jahren in einem unendlich dichten und heißen Urzustand seinen Anfang genommen haben muss. Das war der erste beobachtbare Hinweis auf den »Urknall«.

Wer entdeckte, dass die Natur Sprünge macht?

Der deutsche Physiker Max Planck (1858–1947), der 1900 bei Untersuchungen zur Strahlung submikroskopischer Körper die Quantelung der Energie entdeckte. Energie wird von solchen Körpern (zu denen die Atome zählen) nicht kontinuierlich, sondern in winzigen Portionen, den Quanten, abgegeben. Dies bildete die Grundlage für die neben der Relativitätstheorie zweite große physikalische Theorie des 20. Jahrhunderts, die Quantenmechanik. – Stetige Würdigung erfährt Planck als Namensgeber der Max-Planck-Gesellschaft.

Wussten Sie, dass …

Einstein gar nicht so unpraktisch und abgehoben war, wie er oft dargestellt wird? Er hat 1930 sogar einen neuartigen Kühlschrank erfunden.

Einstein zwar die Lichtquantenhypothese aufgestellt hat, die Folgerungen, dass es in der Quantenmechanik nur statistische Aussagen gibt, aber nicht mittragen wollte? In diesem Zusammenhang fiel der berühmte Satz »Der Alte (bzw. Gott) würfelt nicht.«

Einstein mit seiner Theorie von der induzierten Lichtemission auch die Grundlage für den Laser schuf?

man Stephen Hawking auch als »Popstar der Physik« bezeichnen könnte? Auf dem Pink-Floyd-Album »The Division Bell« (1994) spricht er mithilfe seines Sprachcomputers die einleitenden Worte zu dem Stück »Keep Talking«.

das Hubble-Weltraumteleskop nach Edwin Hubble benannt ist? Da es von der Erdatmosphäre ungestört ist, kann es feinste Details auch sehr entfernter Planeten und Sternsysteme aufnehmen.

das Hubble-Weltraumteleskop anfangs einen »Sehfehler« hatte? Durch einen Fabrikationsfehler war der Rand des 2,4 m großen Spiegels um 2,5 μm verbogen. Ende 1993 reisten zwei Astronauten im Spaceshuttle ins All und korrigierten den Fehler.

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